DE9318071U1 - Circuit arrangement for operating a low-pressure discharge lamp on a low-voltage voltage source - Google Patents
Circuit arrangement for operating a low-pressure discharge lamp on a low-voltage voltage sourceInfo
- Publication number
- DE9318071U1 DE9318071U1 DE9318071U DE9318071U DE9318071U1 DE 9318071 U1 DE9318071 U1 DE 9318071U1 DE 9318071 U DE9318071 U DE 9318071U DE 9318071 U DE9318071 U DE 9318071U DE 9318071 U1 DE9318071 U1 DE 9318071U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- low
- lamp
- circuit arrangement
- voltage source
- operating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 67
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 32
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 10
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 6
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 229910005580 NiCd Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
- H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
- H05B41/295—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices and specially adapted for lamps with preheating electrodes, e.g. for fluorescent lamps
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S315/00—Electric lamp and discharge devices: systems
- Y10S315/05—Starting and operating circuit for fluorescent lamp
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S315/00—Electric lamp and discharge devices: systems
- Y10S315/07—Starting and control circuits for gas discharge lamp using transistors
Landscapes
- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
Description
,· ; · J t &idigr; · &idigr;,· ; · J t &idgr; · &idgr;
für elektrische Glühlampen mbH., Münchenfor electric light bulbs mbH., Munich
Schaltungsanordnung zum Betrieb einer Niederdruckentladungslampe an einer Niedervolt-SpannungsquelleCircuit arrangement for operating a low-pressure discharge lamp on a low-voltage source
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Betrieb einer Niederdruckentladungslampe an einer Niedervolt-Spannungsquelle gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.The invention relates to a circuit arrangement for operating a low-pressure discharge lamp on a low-voltage source according to the preamble of claim 1.
Derartige Schaltungsanordnungen werden in handelsüblichen, von einer Batterie gespeisten Leuchten, die mit einer Niederdruckentladungslampe ausgestattet sind, verwendet. Bei diesen Leuchten handelt es sich beispielsweise um Handleuchten oder um Innenraumleuchten für Wohnmobile und Wohnwagen. Die Schaltungsanordnungen arbeiten nach dem Prinzip des Eintakt-Sperrwandlers, der von der Batterie eine Versorgungsspannung von wenigen Volt erhält und diese auf die Zünd- bzw. Betriebsspannung der Niederdruckentladungslampe hochtransformiert. Das Funktionsprinzip eines Eintakt-Sperrwandlers ist z.B. in dem Buch "Schaltnetzteile" von W. Hirschmann/ A. Hauenstein, Hrsg. Siemens AG, Auflage 1990, auf den Seiten 45-46 beschrieben. Eine auf diesem Prinzip beruhende Schaltungsanordnung zum Betrieb einer Niederdruckentladungslampe ist in dem Patent US 4 973 885 offenbart.Such circuit arrangements are used in commercially available battery-powered lights that are equipped with a low-pressure discharge lamp. These lights are, for example, hand lamps or interior lights for mobile homes and caravans. The circuit arrangements work according to the principle of the single-ended flyback converter, which receives a supply voltage of a few volts from the battery and transforms this up to the ignition or operating voltage of the low-pressure discharge lamp. The functional principle of a single-ended flyback converter is described, for example, in the book "Switching Power Supplies" by W. Hirschmann/A. Hauenstein, ed. Siemens AG, 1990 edition, on pages 45-46. A circuit arrangement based on this principle for operating a low-pressure discharge lamp is disclosed in the patent US 4,973,885.
Bei dieser Schaltungsanordnung ist eine erste Sekundärwicklung des Sperrwandler-Transformators über eine heizbare Lampenelektrode mit dem Basisanschluß des Sperrwandler-Transistors verbunden, während die Primärwicklung des Transformators in den Kollektorkreis integriert und eine zweite Sekundärwicklung mit der zweiten Lampenelektrode verbunden ist.In this circuit arrangement, a first secondary winding of the flyback converter transformer is connected to the base terminal of the flyback converter transistor via a heatable lamp electrode, while the primary winding of the transformer is integrated into the collector circuit and a second secondary winding is connected to the second lamp electrode.
Ein Nachteil dieser Schaltungsanordnung besteht darin, daß der hochfrequente Wechselstrom durch die heizbare Lampenelektrode keine ausreichende Elektrodenvorheizung gewährleistet. Es hat sich gezeigt, daß bei ungenügender Vorheizung der heizbaren Lampenelektrode das Lampenende zur Schwärzung neigt und nach einer gewissen Betriebszeit eine verringerte Helligkeit aufweist. Ferner verursacht die über die Rückkopplungswicklung wirksame Heizung der Elektrodenwendeln in der Lampe veränderliche Betriebströme, die zu einem unruhigen Betrieb der Lampe führen.A disadvantage of this circuit arrangement is that the high-frequency alternating current through the heatable lamp electrode does not ensure sufficient electrode preheating. It has been shown that if the heatable lamp electrode is not preheated sufficiently, the end of the lamp tends to turn black and has a reduced brightness after a certain period of operation. Furthermore, the heating of the electrode coils in the lamp via the feedback winding causes variable operating currents, which lead to unstable operation of the lamp.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Schaltungsanordnung zum Betrieb einer Niederdruckentladungslampe an einer Niedervolt-Spannungsquelle bereitzustellen, dieIt is the object of the invention to provide a circuit arrangement for operating a low-pressure discharge lamp on a low-voltage source, which
-2--2-
eine ausreichende Vorheizung einer Lampenelektrode gewährleistet, und über die Lampenlebensdauer hohe Schaltzahlen ermöglicht.ensures sufficient preheating of a lamp electrode and enables high switching rates over the lamp’s service life.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Schutzanspruchs 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.This object is achieved according to the invention by the characterizing features of claim 1. Particularly advantageous embodiments of the invention are described in the subclaims.
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung besitzt zwei Dioden, von denen eine erste Diode mit einem Anschluß der die Lampenzündspannung bzw. die Lampenbetriebsspannung erzeugenden Sekundärwicklung des Transformators und mit einer ersten Lampenelektrode verbunden ist, während die zweite Diode einerseits mit dem anderen Anschluß der Sekundärwicklung sowie mit der Primärwicklung des Transformators und andererseits mit der zweiten, heizbaren Lampenelektrode verbunden ist. Die zweite Diode gewährleistet, daß die heizbare Lampenelektrode während der Sperrphase des Sperrwandler-Transistors von der Primärwicklung des Transformators mit Gleichstromimpulsen geheizt wird, wobei eine vorzeitige Zündung der Lampe durch die zu Beginn der Elektrodenheizphase höhere Dämpfung der Sekundärspannung verhindert wird.The circuit arrangement according to the invention has two diodes, of which a first diode is connected to a terminal of the secondary winding of the transformer that generates the lamp ignition voltage or the lamp operating voltage and to a first lamp electrode, while the second diode is connected on the one hand to the other terminal of the secondary winding and to the primary winding of the transformer and on the other hand to the second, heatable lamp electrode. The second diode ensures that the heatable lamp electrode is heated by the primary winding of the transformer with direct current pulses during the blocking phase of the flyback converter transistor, whereby premature ignition of the lamp is prevented by the higher attenuation of the secondary voltage at the beginning of the electrode heating phase.
Vorteilhafterweise enthält die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung einen zusätzlichen Kondensator, der zwischen die unbeheizte Lampenelektrode und den Pluspol der Spannungsquelle bzw. des Eingangskondensators oder aber parallel zur ersten Diode geschaltet ist. Dieser Kondensator sorgt für eine Glättung der Gleichspannungsimpulse und verbessert damit das Betriebsverhalten, insbesondere die Zündung, der Niederdruckentladungslampe. Nach der Zündung der Lampe geht die in der heizbaren Lampenelektrode umgesetzte Heizleistung auf einen geringen Wert zurück. Mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung kann die Zündung der Lampe auch bei tiefen Temperaturen gewährleistet werden.The circuit arrangement according to the invention advantageously contains an additional capacitor which is connected between the unheated lamp electrode and the positive pole of the voltage source or the input capacitor or parallel to the first diode. This capacitor ensures that the direct voltage pulses are smoothed and thus improves the operating behavior, in particular the ignition, of the low-pressure discharge lamp. After the lamp has been ignited, the heating power converted in the heatable lamp electrode drops to a low value. The circuit arrangement according to the invention can ensure that the lamp is ignited even at low temperatures.
Die Erfindung wird nachstehend anhand dreier Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below using three exemplary embodiments. They show:
Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zum Betrieb einer Niederdruckentladungslampe an einer Niedervolt-Spannungsquelle Figure 1 shows a first embodiment of a circuit arrangement according to the invention for operating a low-pressure discharge lamp on a low-voltage source
■ ·■ ·
Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zum Betrieb einer Niederdruckentladungslampe an einer Niedervolt-Spannungsquelle Figure 2 shows a second embodiment of a circuit arrangement according to the invention for operating a low-pressure discharge lamp on a low-voltage source
Figur 3 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zum Betrieb einer Niederdruckentladungslampe an einer Niedervolt-Spannungsquelle Figure 3 shows a third embodiment of a circuit arrangement according to the invention for operating a low-pressure discharge lamp on a low-voltage source
Die Schaltungsanordnung gemäß des ersten Ausführungsbeispiels ist zum Betrieb einer Handleuchte, die mit einer U-förmigen Leuchtstofflampe ausgestattet ist, vorgesehen. Sie arbeitet nach dem Prinzip des Eintakt-Sperrwandlers und enthält als Hauptbestandteile einen Transistor T sowie einen Transformator mit zwei Sekundärwicklungen N2, N3 und Ferritkern. Als Spannungsquelle dient eine Batterie oder ein Akkumulator. Parallel zur Spannungsquelle ist ein Elektrolytkondensator Cl mit einer vergleichsweise hohen Kapazität geschaltet. Dieser Eingangskondensator Cl lädt sich auf die Batteriespannung auf und verhindert, daß sich der mit der Entladung der Batterie zunehmende Innenwiderstand ungünstig auf den Lampenbetrieb auswirkt, d.h., daß die Lampenhelligkeit mit zunehmender Entladung der Batterie zu sehr absinkt.The circuit arrangement according to the first embodiment is intended for operating a hand lamp that is equipped with a U-shaped fluorescent lamp. It works according to the principle of a single-ended flyback converter and contains as main components a transistor T and a transformer with two secondary windings N2, N3 and a ferrite core. A battery or accumulator serves as the voltage source. An electrolytic capacitor Cl with a relatively high capacitance is connected in parallel to the voltage source. This input capacitor Cl charges to the battery voltage and prevents the internal resistance, which increases with the discharge of the battery, from having an adverse effect on the lamp operation, i.e. the lamp brightness from falling too much as the battery discharges.
Der Pluspol des Kondensators Cl bzw. der Spannungsquelle ist mit dem Wicklungsanfang der Primärwicklung Nl und mit dem Wicklungsende der zweiten Sekundärwicklung N3 des Transformators sowie mit der Elektrode E2 und mit dem Kondensator C4 verbunden. Das Wicklungsende der Primärwicklung Nl ist zum Kollektoranschluß des Schalttransistors T geführt, während der Emitteranschluß des Transisters T an den Minuspol des Eingangskondensators Cl bzw. der Spannungsquelle angeschlossen ist. Der Basisanschluß des Transistors T ist über einen Tiefpaß Rl, C2 und über einen einstellbaren ohmschen Widerstand R2 zum Wicklungsanfang der zweiten Sekundärwicklung N3 des Transformators geführt. Parallel zum einstellbaren Widerstand R2 ist eine Kapazität C3 geschaltet. Der Tiefpaßkondensator C2 liegt parallel zur Basis-Emitter-Strecke des Transistors T. Parallel zur Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors T ist ein Kondensator C5 angeordnet, der die Rückschlagspannung und die auftretende Verlustleistung verringert. Der Wicklungsanfang der Sekundärwicklung N2 des Transformators ist mit dem Kollektoranschluß des Transistors T und mit dem Wicklungsende der Primärwicklung Nl verbunden, während das Wicklungsende der Sekundärwicklung N2 über die Diode Dl und über die kurzgeschlossene Elektrodenwendel El der Leuchtstofflampe L sowie über einen Glät-The positive pole of the capacitor Cl or the voltage source is connected to the beginning of the winding of the primary winding Nl and to the end of the second secondary winding N3 of the transformer as well as to the electrode E2 and to the capacitor C4. The end of the winding of the primary winding Nl is led to the collector connection of the switching transistor T, while the emitter connection of the transistor T is connected to the negative pole of the input capacitor Cl or the voltage source. The base connection of the transistor T is led to the beginning of the winding of the second secondary winding N3 of the transformer via a low-pass filter Rl, C2 and via an adjustable ohmic resistor R2. A capacitor C3 is connected in parallel to the adjustable resistor R2. The low-pass capacitor C2 is parallel to the base-emitter path of the transistor T. A capacitor C5 is arranged in parallel to the collector-emitter path of the transistor T, which reduces the kickback voltage and the power loss that occurs. The winding start of the secondary winding N2 of the transformer is connected to the collector terminal of the transistor T and to the winding end of the primary winding Nl, while the winding end of the secondary winding N2 is connected via the diode Dl and the short-circuited electrode coil El of the fluorescent lamp L as well as via a smoothing
-A--A-
tungskondensator C4 zum Pluspol der Spannungsquelle geführt ist. Das Wicklungsende der Primärwicklung Nl ist über eine zweite Diode D2 sowie über die zweite Elektrodenwendel E2 der Lampe L ebenfalls mit dem Pluspol der Spannungsquelle verbunden. Im Gegensatz zur ersten Elektrodenwendel El ist die zweite Elektrodenwendel E2 nicht kurzgeschlossen und kann daher mit einem Heizstrom beaufschlagt werden. Zwischen dem Pluspol der Spannungsquelle und dem Pluspol des Eingangskondensators Cl ist ein Schalter S in die Schaltungsanordnung integriert, mit dem die Schaltung ein- bzw. ausgeschaltet wird.capacitor C4 is connected to the positive pole of the voltage source. The winding end of the primary winding Nl is also connected to the positive pole of the voltage source via a second diode D2 and the second electrode coil E2 of the lamp L. In contrast to the first electrode coil El, the second electrode coil E2 is not short-circuited and can therefore be supplied with a heating current. A switch S is integrated into the circuit arrangement between the positive pole of the voltage source and the positive pole of the input capacitor Cl, with which the circuit is switched on or off.
Diese Schaltungsanordnung arbeitet nach dem Funktionsprinzip des Eintakt-Sperrwandlers. Während der Leitphase des Transistors T speichert der Transformator primärseitig Energie, die er in der Sperrphase über die Sekundärwicklung N2 an die Lampe L abgibt. Der Schalttransistor T wird mittels der zweiten, zur Primärwicklung Nl rückgekoppelten Sekundärwicklung N3 gesteuert. Beide Sekundärwicklungen N2, N3 arbeiten gegensinnig zur Primärwicklung Nl.This circuit arrangement works according to the functional principle of the single-ended flyback converter. During the conducting phase of the transistor T, the transformer stores energy on the primary side, which it delivers to the lamp L via the secondary winding N2 in the blocking phase. The switching transistor T is controlled by the second secondary winding N3, which is fed back to the primary winding Nl. Both secondary windings N2, N3 work in the opposite direction to the primary winding Nl.
Nach dem Einschalten des Schalters S fließt durch die Rückkopplungswicklung N3 des Transformators ein Strom, der zum Durchschalten des Transistors T führt und einen anwachsenden Strom durch die Primärwicklung Nl sowie über die nun leitfähige Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors T verursacht. Hat der Stromfluß durch die Primärwicklung Nl seinen Maximalwert erreicht, dann wird in der Rückkopplungswicklung N3 eine gegensinnig gepolte Spannung induziert, die den Transistor T sperrt. Nach dem Abklingen des Induktionvorganges wird der Transistor T mittels der Rückkopplung zwischen der Primär- Nl und der Rückkopplungs wicklung N3 wieder eingeschaltet. Es beginnt ein neuer Schaltzyklus.After the switch S is switched on, a current flows through the feedback winding N3 of the transformer, which leads to the transistor T being switched on and causes an increasing current through the primary winding Nl and across the now conductive collector-emitter path of the transistor T. When the current flow through the primary winding Nl has reached its maximum value, an oppositely polarized voltage is induced in the feedback winding N3, which blocks the transistor T. After the induction process has subsided, the transistor T is switched on again by means of the feedback between the primary Nl and the feedback winding N3. A new switching cycle begins.
Beim Sperren des Transistors T wird in der ersten Sekundärwicklung N2 ebenfalls eine Induktionsspannung hervorgerufen, die die für die Lampe L erforderliche Zündbzw. Betriebsspannung erzeugt. Die Diode D1 und der geringe Widerstand der noch kalten Lampenelektrode E2 verhindern ein sofortiges Durchzünden der Lampe L. Zunächst fließt durch die Diode D2 und die Elektrodenwendel E2 der Lampe L ein von der Primärwicklung Nl gespeister Heizstrom. Mit wachsender Aufheizung der Lampenelektrode E2 nimmt ihr ohmscher Widerstand zu, wodurch auch die in der Sekundärwicklung N2 induzierte Spannung ansteigt, bis zwischen den Lampenelektroden El, E2 die Zündspannung von ca. 700 Volt erreicht wird und die Lampe L durchzündet. Die Elektrodenheizphase erstreckt sich über mehrere Schaltzyklen desWhen the transistor T is blocked, an induction voltage is also generated in the first secondary winding N2, which generates the ignition or operating voltage required for the lamp L. The diode D1 and the low resistance of the still cold lamp electrode E2 prevent the lamp L from immediately igniting. First, a heating current fed by the primary winding N1 flows through the diode D2 and the electrode coil E2 of the lamp L. As the lamp electrode E2 heats up, its ohmic resistance increases, which also increases the voltage induced in the secondary winding N2 until the ignition voltage of approx. 700 volts is reached between the lamp electrodes El, E2 and the lamp L ignites. The electrode heating phase extends over several switching cycles of the
-5--5-
Transistors T und dauert ca. 0,25 sec. Die Schaltfrequenz des Transistors T liegt oberhalb von 20 KHz.Transistor T and lasts about 0.25 seconds. The switching frequency of transistor T is above 20 KHz.
Nach dem Durchzünden der Lampe L liegt an ihr nur noch die deutlich geringere Betriebsspannung von ca. 110 Volt an. Da der Sperrwandler die Lampe L nur während der Sperrphase des Transistors T versorgt, wird die Lampe L vermeintlich mit unipolaren Gleichstromimpulsen betrieben. Die Diode Dl besitzt nämlich eine gewisse Sperrverzögerung, die einen kurzzeitigen Stromfluß auch in Sperrichtung erlaubt, sodaß durch die Lampe L ein hochfrequenter Wechselstrom fließt. Ein ausreichend hoher Heizstrom durch die zweite Elektrodenwendel E2 der Lampe L fließt nur während der Sperrphase des Transistors T und auch nur vor dem Zünden der Lampe. Der Kondensator C4 dient zur Glättung der Zündspannung und erlaubt ein besseres Durchzünden der Leuchtstofflampe.After the lamp L has been ignited, only the significantly lower operating voltage of approx. 110 volts is present. Since the flyback converter only supplies the lamp L during the blocking phase of the transistor T, the lamp L is supposedly operated with unipolar direct current pulses. The diode Dl has a certain blocking delay, which also allows a short-term current flow in the blocking direction, so that a high-frequency alternating current flows through the lamp L. A sufficiently high heating current through the second electrode coil E2 of the lamp L only flows during the blocking phase of the transistor T and only before the lamp is ignited. The capacitor C4 serves to smooth the ignition voltage and allows the fluorescent lamp to ignite better.
Die Basisansteuerung des Schalttransistors T umfaßt neben der Rückkopplungswicklung N3 des Transformators einen einstellbaren ohmschen Widerstand R2 mit einem parallel dazu geschalteten Kondensator C3 und einen Tiefpaß, der aus dem ohmschen Widerstand Rl und der Kapazität C2 besteht. Der Tiefpaß filtert hochfrequente Anteile aus dem Basiseingangssignal des Transistors T heraus. Mit Hilfe des Basis-Vorwiderstandes R2 und der dazu parallel geschalteten Kapazität C3 kann, bei geeigneter Dimensionierung die Schaltfrequenz des Transistors auf einen Sollwert eingestellt werden.The base control of the switching transistor T includes, in addition to the feedback winding N3 of the transformer, an adjustable ohmic resistor R2 with a capacitor C3 connected in parallel and a low-pass filter consisting of the ohmic resistor Rl and the capacitor C2. The low-pass filter filters out high-frequency components from the base input signal of the transistor T. With the help of the base series resistor R2 and the capacitor C3 connected in parallel, the switching frequency of the transistor can be set to a target value if it is suitably dimensioned.
Eine geeignete Dimensionierung der Schaltungsbauteile für dieses Ausführungsbeispiel ist in der Tabelle 1 angegeben. Die Lampe L wird hier mit einer elektrischen Leistung von ca. 2,5 Watt betrieben und von einer 5-Volt-Spannungsquelle gespeist. Die Schaltfrequenz des Transistors T beträgt hier ca. 55 KHz.A suitable dimensioning of the circuit components for this embodiment is given in Table 1. The lamp L is operated here with an electrical output of approx. 2.5 watts and is fed by a 5-volt voltage source. The switching frequency of the transistor T is approx. 55 KHz.
Das in Figur 2 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel nur durch den Kondensator C4', der anstelle des Kondensators C4 eingesetzt und parallel zur ersten Diode Dl geschaltet ist. Alle anderen Details sowie auch das Funktionsprinzip entsprechen dem ersten Ausführungsbeispiel.The second embodiment shown in Figure 2 differs from the first embodiment only in the capacitor C4', which is used instead of the capacitor C4 and is connected in parallel to the first diode D1. All other details as well as the functional principle correspond to the first embodiment.
Figur 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltungsan-Ordnung. Diese Schaltungsanordnung entspricht im wesentlichen der des ersten Ausführungsbeispiels. Identische Bauteile tragen daher in der Figur 3 dieselben Bezugs-Figure 3 shows a third embodiment of a circuit arrangement according to the invention. This circuit arrangement corresponds essentially to that of the first embodiment. Identical components therefore have the same reference numbers in Figure 3.
-6--6-
zeichen wie die entsprechenden Bauteile in der Figur 1. Zusätzlich enthält sie allerdings einen stufenlos einstellbaren Dimmwiderstand, der ein Dimmen der Leuchtstofflampe erlaubt und eine Ladebuchse, die ein Nachladen des als Spannungsquelle dienenden Akkumulators ermöglicht. Mit Hilfe des Dimmwiderstandes kann das Tastverhältnis des Schalttransistors und damit die der Lampe zugeführte elektrische Leistung reguliert werden.symbols like the corresponding components in Figure 1. In addition, however, it contains a continuously adjustable dimming resistor that allows the fluorescent lamp to be dimmed and a charging socket that enables the battery that serves as the voltage source to be recharged. The dimming resistor can be used to regulate the duty cycle of the switching transistor and thus the electrical power supplied to the lamp.
Diese Schaltungsanordnung gemäß des dritten Ausführungsbeispiels enthält als Hauptbestandteile einen Transistor T sowie einen Transformator mit zwei Sekundärwicklungen N2, N3 und Ferritkern. Als Spannungsquelle dienen vier NiCd-Akkumulatorzellen, die eine Spannung von ca. 5V liefern. Parallel zur Spannungsquelle ist ein Elektrolytkondensator Cl mit einer vergleichsweise hohen Kapazität geschaltet. Dieser Eingangskondensator Cl verhindert, daß sich der mit der Entladung des Akkumulators zunehmende Innenwiderstand ungünstig auf den Lampenbetrieb auswirkt.This circuit arrangement according to the third embodiment contains as main components a transistor T and a transformer with two secondary windings N2, N3 and a ferrite core. Four NiCd battery cells serve as the voltage source, which supply a voltage of approx. 5V. An electrolytic capacitor Cl with a comparatively high capacitance is connected in parallel to the voltage source. This input capacitor Cl prevents the internal resistance, which increases with the discharge of the battery, from having an adverse effect on the lamp operation.
Der Pluspol des Kondensators Cl bzw. der Spannungsquelle ist mit dem Wicklungsende der Primärwicklung Nl und mit dem Wicklungsanfang der zweiten Sekundärwicklung bzw. Rückkopplungswicklung N3 des Transformators sowie mit der Elektrode E2 und mit einem Kondensator C4 verbunden. Der Wicklungsanfang der Primärwicklung Nl ist zum Kollektoranschluß des Schalttransistors T geführt. Der Basisanschluß des Transistors T ist über einen Tiefpaß Rl, C2 und über einen einstellbaren ohmschen Widerstand R2 sowie über einen variablen Dimmwiderstand R3 zum Wicklungsende der zweiten Sekundärwicklung N3 des Transformators geführt. Parallel zum Dimmwiderstand R3 und zum einstellbaren Widerstand R2 ist eine Kapazität C3 geschaltet. Der Tiefpaßkondensator C2 liegt parallel zur Basis-Emitter-Strekke des Transistors T. Parallel zur Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors T ist ein Kondensator C5 angeordnet, der die Rückschlagspannung und die auftretende Verlustleistung verringert. Das Wicklungsende der Sekundärwicklung N2 des Transformators ist mit dem Kollektoranschluß des Transistors T und mit dem Wicklungsanfang der Primärwicklung Nl verbunden, während der Wicklungsanfang der Sekundärwicklung N2 über eine Diode Dl und über die kurzgeschlossene Elektrodenwendel El der Leuchtstofflampe L sowie über den Glättungskondensator C4 zum Pluspol der Spannungsquelle geführt ist. Der Wicklungsanfang der Primärwicklung Nl ist über eine zweite Diode D2 sowie über die zweite Elektrodenwendel E2 der Lampe L ebenfalls mit dem Pluspol der Spannungsquelle verbunden. Im Gegensatz zur ersten Elektrodenwendel El ist die zweite Elektroden wendel E2 nicht kurzgeschlossen undThe positive pole of the capacitor Cl or the voltage source is connected to the winding end of the primary winding Nl and to the winding start of the second secondary winding or feedback winding N3 of the transformer as well as to the electrode E2 and to a capacitor C4. The winding start of the primary winding Nl is led to the collector connection of the switching transistor T. The base connection of the transistor T is led to the winding end of the second secondary winding N3 of the transformer via a low-pass filter Rl, C2 and via an adjustable ohmic resistor R2 as well as via a variable dimming resistor R3. A capacitor C3 is connected in parallel to the dimming resistor R3 and the adjustable resistor R2. The low-pass capacitor C2 is parallel to the base-emitter path of the transistor T. A capacitor C5 is arranged in parallel to the collector-emitter path of the transistor T, which reduces the kickback voltage and the power loss that occurs. The winding end of the secondary winding N2 of the transformer is connected to the collector terminal of the transistor T and to the winding start of the primary winding Nl, while the winding start of the secondary winding N2 is led to the positive pole of the voltage source via a diode Dl and the short-circuited electrode coil El of the fluorescent lamp L as well as the smoothing capacitor C4. The winding start of the primary winding Nl is also connected to the positive pole of the voltage source via a second diode D2 and the second electrode coil E2 of the lamp L. In contrast to the first electrode coil El, the second electrode coil E2 is not short-circuited and
-7--7-
kann daher mit einem Heizstrom beaufschlagt werden. Zwischen dem Pluspol der
Spannungsquelle und dem Pluspol des Eingangskondensators Cl ist ein Schalter S in
die Schaltungsanordnung integriert, mit dem die Schaltung ein- bzw. ausgeschaltet
wird.
5can therefore be supplied with a heating current. A switch S is integrated into the circuit arrangement between the positive pole of the voltage source and the positive pole of the input capacitor Cl, with which the circuit is switched on or off.
5
Ferner enthält die Schaltungsanordnung eine Ladebuchse B, die ein Nachladen des Akkumulators erlaubt. Der Anschluß 1 der Ladebuchse B ist über eine Diode D3 und einen ohmschen Widerstand R4 mit dem Pluspol der Spannungsquelle und über eine Leuchtdiode D4 sowie über einen ohmschen Widerstand R5 mit dem Minuspol des Eingangskondensators Cl verbunden. Der Anschluß 2 der Ladebuchse B ist an den Emitteranschluß des Transistors T angeschlossen, während der Anschluß 3 der Ladebuchse B zum Minuspol der Spannungsquelle und zum Minuspol des Eingangskondensators Cl geführt ist. Während des Lampenbetriebs sind die Anschlüsse 2 und 3 der Ladebuchse B elektrisch leitend miteinander verbunden, so daß der Emitter des Transistors T am Minuspol der Spannungsquelle anliegt. Im Ladebetrieb leuchtet die Leuchtdiode D4 und die Energiezufuhr zur Lampe L findet selbst bei geschlossenem Schalter S nicht statt. Während des Nachladens des Akkumulators wird die elektrisch leitende Verbindung zwischen den Anschlüssen 2 und 3 der Ladebuchse B und damit die Verbindung zwischen dem Emitter des Schalttransistors T und dem Minuspol der Spannungsquelle unterbrochen. Die Schaltung arbeitet nach demselben Funktionsprinzip wie die des bereits erläuterten ersten Ausführungsbeispiels.The circuit arrangement also contains a charging socket B, which allows the battery to be recharged. Connection 1 of charging socket B is connected to the positive pole of the voltage source via a diode D3 and an ohmic resistor R4 and to the negative pole of the input capacitor Cl via a light-emitting diode D4 and an ohmic resistor R5. Connection 2 of charging socket B is connected to the emitter connection of transistor T, while connection 3 of charging socket B is connected to the negative pole of the voltage source and to the negative pole of the input capacitor Cl. During lamp operation, connections 2 and 3 of charging socket B are electrically connected to one another so that the emitter of transistor T is connected to the negative pole of the voltage source. During charging operation, light-emitting diode D4 lights up and the energy supply to lamp L does not take place even when switch S is closed. While the battery is being recharged, the electrical connection between terminals 2 and 3 of the charging socket B and thus the connection between the emitter of the switching transistor T and the negative pole of the voltage source is interrupted. The circuit works according to the same functional principle as the first embodiment already explained.
Eine geeignete Dimensionierung der in diesem Ausfühnmgsbeispiel verwendeten Bauteile
kann der Tabelle 2 entnommen werden.
25 Suitable dimensions of the components used in this embodiment can be found in Table 2.
25
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die näher erläuterten Ausführungsbeispiele. So ist es zum Beispiel möglich, in den Ausführungsbeispielen eins und drei, beide Lampenelektroden mit einem Heizstrom zu beaufschlagen, indem auf ein Kurzschließen der ersten Lampenelektrode El verzichtet wird.The invention is not limited to the embodiments explained in more detail. For example, in embodiments one and three, it is possible to apply a heating current to both lamp electrodes by omitting short-circuiting the first lamp electrode El.
-8--8th-
Tabelle 1 Dimensionierung der Schaltungsanordnung gemäß des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels Table 1 Dimensioning of the circuit arrangement according to the first and second embodiments
Tabelle 2 Dimensionierung der SchaltungsanordnungTable 2 Dimensioning of the circuit arrangement
gemäß des dritten Ausführungsbeispiels 20according to the third embodiment 20
Claims (7)
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9318071U DE9318071U1 (en) | 1993-11-25 | 1993-11-25 | Circuit arrangement for operating a low-pressure discharge lamp on a low-voltage voltage source |
| US08/332,857 US5461286A (en) | 1993-11-25 | 1994-11-01 | Circuit arrangement for operating a low-pressure discharge lamp, typically a fluorescent lamp, from a low-voltage source |
| JP1994014968U JP3010988U (en) | 1993-11-25 | 1994-11-09 | Circuit arrangement for operating a low-pressure discharge lamp from a low-voltage source |
| CA002135549A CA2135549C (en) | 1993-11-25 | 1994-11-10 | Circuit arrangement for operating a low-pressure discharge lamp, typically a fluorescent lamp, from a low-voltage source |
| EP94117877A EP0655880B1 (en) | 1993-11-25 | 1994-11-11 | Low voltage circuit for operating a low pressure discharge lamp |
| DE59406367T DE59406367D1 (en) | 1993-11-25 | 1994-11-11 | Circuit arrangement for operating a low-pressure discharge lamp on a low-voltage voltage source |
| HK98111305A HK1010444A1 (en) | 1993-11-25 | 1998-10-19 | Low voltage circuit for operating a low pressure discharge lamp |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9318071U DE9318071U1 (en) | 1993-11-25 | 1993-11-25 | Circuit arrangement for operating a low-pressure discharge lamp on a low-voltage voltage source |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE9318071U1 true DE9318071U1 (en) | 1995-03-23 |
Family
ID=6901159
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE9318071U Expired - Lifetime DE9318071U1 (en) | 1993-11-25 | 1993-11-25 | Circuit arrangement for operating a low-pressure discharge lamp on a low-voltage voltage source |
| DE59406367T Expired - Fee Related DE59406367D1 (en) | 1993-11-25 | 1994-11-11 | Circuit arrangement for operating a low-pressure discharge lamp on a low-voltage voltage source |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE59406367T Expired - Fee Related DE59406367D1 (en) | 1993-11-25 | 1994-11-11 | Circuit arrangement for operating a low-pressure discharge lamp on a low-voltage voltage source |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5461286A (en) |
| EP (1) | EP0655880B1 (en) |
| JP (1) | JP3010988U (en) |
| CA (1) | CA2135549C (en) |
| DE (2) | DE9318071U1 (en) |
| HK (1) | HK1010444A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1819207A1 (en) * | 2006-02-09 | 2007-08-15 | Sander Elektronik AG | Method and device for switching on a fluorescent lamp |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1271237B (en) * | 1994-09-30 | 1997-05-27 | Whirlpool Italia | DEVICE TO CONTROL THE POWER OF HEATING ELEMENTS |
| JP3607428B2 (en) * | 1996-08-08 | 2005-01-05 | 松下電器産業株式会社 | Fluorescent lamp lighting device |
| DE19649170A1 (en) * | 1996-11-27 | 1998-05-28 | Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | Circuit arrangement for operating a low-pressure discharge lamp from a low-voltage voltage source |
| US5998941A (en) * | 1997-08-21 | 1999-12-07 | Parra; Jorge M. | Low-voltage high-efficiency fluorescent signage, particularly exit sign |
| US6034485A (en) * | 1997-11-05 | 2000-03-07 | Parra; Jorge M. | Low-voltage non-thermionic ballast-free energy-efficient light-producing gas discharge system and method |
| US6300722B1 (en) * | 1997-11-05 | 2001-10-09 | Jorge M. Parra | Non-thermionic ballast-free energy-efficient light-producing gas discharge system and method |
| FI107655B (en) * | 1998-06-11 | 2001-09-14 | Innoware Oy | Electronic control circuit |
| TW437909U (en) * | 1998-10-26 | 2001-05-28 | Idea Up Tech Co Ltd | Soft start device of lighting |
| US6411041B1 (en) | 1999-06-02 | 2002-06-25 | Jorge M. Parra | Non-thermionic fluorescent lamps and lighting systems |
| US6465971B1 (en) | 1999-06-02 | 2002-10-15 | Jorge M. Parra | Plastic “trofer” and fluorescent lighting system |
| US6936973B2 (en) * | 2002-05-31 | 2005-08-30 | Jorge M. Parra, Sr. | Self-oscillating constant-current gas discharge device lamp driver and method |
| DE102004031445A1 (en) * | 2004-06-29 | 2006-01-26 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | Circuit arrangement and operating device for operating lamps |
| US7330000B2 (en) * | 2006-02-03 | 2008-02-12 | Shimon Limor | Discharge lighting bulbs control system |
| EP1915035A3 (en) * | 2006-09-26 | 2008-05-07 | Sander Elektronik AG | Method and device for powering a fluorescent lamp in emergency illumination |
| CN102413621A (en) * | 2010-09-21 | 2012-04-11 | 奥斯兰姆有限公司 | Filament preheating circuit, method and ballast |
| US10375796B2 (en) * | 2017-04-25 | 2019-08-06 | Current Lighting Solutions, Llc | Waveform shaping circuit for spurious harmonic suppression |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3700956A (en) * | 1971-01-04 | 1972-10-24 | Gte Laboratories Inc | Arc discharge lamp control circuit |
| US3869640A (en) * | 1973-07-09 | 1975-03-04 | Taras Avenir Kolomyjec | Power supply arrangement for fluorescent tubes, thermionic devices and the like |
| GB1570277A (en) * | 1975-10-01 | 1980-06-25 | Sonca Ind Ltd | Fluorescent lamp arrangement |
| JPS5321878A (en) * | 1976-08-13 | 1978-02-28 | Yoshinobu Ichinose | Fluorescent lamp lighting device |
| US4234823A (en) * | 1979-02-14 | 1980-11-18 | National Computer Sign Company | Ballast circuit for low pressure gas discharge lamp |
| AU555174B2 (en) * | 1981-09-18 | 1986-09-18 | Oy Helvar | Electronic ballast for a discharge lamp |
| DE3608615A1 (en) * | 1986-03-14 | 1987-09-17 | Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR OPERATING LOW-PRESSURE DISCHARGE LAMPS |
| DE3829388A1 (en) * | 1988-08-30 | 1990-03-01 | Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR OPERATING A LOAD |
| US4973885A (en) * | 1989-04-10 | 1990-11-27 | Davis Controls Corporation | Low voltage direct current (DC) powered fluorescent lamp |
| US5237243A (en) * | 1992-04-23 | 1993-08-17 | Chung Yeong Choon | Dimming circuit for a fluorescent lamp |
-
1993
- 1993-11-25 DE DE9318071U patent/DE9318071U1/en not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-11-01 US US08/332,857 patent/US5461286A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-11-09 JP JP1994014968U patent/JP3010988U/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-11-10 CA CA002135549A patent/CA2135549C/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-11-11 EP EP94117877A patent/EP0655880B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-11-11 DE DE59406367T patent/DE59406367D1/en not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-10-19 HK HK98111305A patent/HK1010444A1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1819207A1 (en) * | 2006-02-09 | 2007-08-15 | Sander Elektronik AG | Method and device for switching on a fluorescent lamp |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2135549A1 (en) | 1995-05-26 |
| US5461286A (en) | 1995-10-24 |
| CA2135549C (en) | 2000-06-06 |
| EP0655880B1 (en) | 1998-07-01 |
| EP0655880A1 (en) | 1995-05-31 |
| HK1010444A1 (en) | 1999-06-17 |
| JP3010988U (en) | 1995-05-09 |
| DE59406367D1 (en) | 1998-08-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0655880B1 (en) | Low voltage circuit for operating a low pressure discharge lamp | |
| DE3886189T2 (en) | Electrical arrangement for igniting and feeding a gas discharge lamp. | |
| DE3101568C2 (en) | Circuit arrangement for operating low-pressure discharge lamps with adjustable luminous flux | |
| DE2903224C2 (en) | Circuit arrangement for igniting and feeding a metal vapor discharge lamp provided with a preheatable electrode | |
| EP0800335B1 (en) | Circuit for operating electric lamps | |
| WO1993012631A1 (en) | Circuit for operating one or more low-pressure discharge lamps | |
| DE3811194A1 (en) | SOLID-BODY OPERATING CIRCUIT FOR A DC-DISCHARGE LAMP | |
| DE69315761T2 (en) | Protected converter for controlling a discharge lamp | |
| EP0439240B1 (en) | Electronic ballast | |
| DE69202783T2 (en) | Ignition and operating circuit for arc discharge lamp. | |
| DE3046617C2 (en) | ||
| EP1467474A2 (en) | Interface circuit for operation of capacitive loads | |
| DE3887262T2 (en) | Inverter for igniting and feeding a gas discharge lamp. | |
| WO1982001113A1 (en) | Circuit for the activation of gas discharge lamps | |
| DE60028180T2 (en) | OPERATING DEVICE FOR DISCHARGE LAMP | |
| DE69616451T2 (en) | switchover | |
| EP1289350B1 (en) | Working circuit for discharge lamp with electrode heater | |
| DE9410910U1 (en) | Circuit arrangement for operating low-pressure discharge lamps | |
| DE3852745T2 (en) | Electrical arrangement for igniting and feeding a gas discharge lamp. | |
| DE102004039226A1 (en) | Entladungsleuchtenansteuerschaltung | |
| DE10252836A1 (en) | Device for operating discharge lamps | |
| EP0845927B1 (en) | Circuit for operating low pressure discharge lamps with a low voltage source | |
| DE29514817U1 (en) | Circuit arrangement for operating at least one low-pressure discharge lamp | |
| DE102005030007B4 (en) | Method for preheating a number of heating coils | |
| DE3503778C2 (en) | Fluorescent lamp ballast |